自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110593911A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910948500.0(22)申请日2019.10.08(71)申请人中铁第一勘察设计院集团有限公司地址710043陕西省西安市西影路二号(72)发明人曹伟王立新王俊邵莹韩建杨罡汪珂胡瑞青李储军戴志仁雷永生王海祥高志宏张海(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人李罡(51)Int.Cl.E21D11/14(2006.01)E21D11/15(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法(57)摘要本发明涉及自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法，所述盾构隧道加固体系紧贴既有盾构隧道内侧，由环向的多个弧形的支撑块拼装成环、然后纵向多环拼装成型；支撑块环、纵向两侧分别设置有凹凸榫，相邻的支撑块通过彼此的凹榫与凸榫相互锚固。本发明用于对既有盾构隧道产生扰动或变形等影响区域的加固处理，结构型式简明，受力合理，充分利用了钢构件工厂化加工、安装快速、承载能力高、可重复利用等特点，巧妙利用凹凸榫卯结构的优势，快速形成有效的自锚式无支撑杆件加固体系，有效地抑制变形，确保盾构隧道的结构安全与椭圆度要求，并使得加固后盾构隧道具备正常的通行能力。CN110593911ACN110593911A权利要求书1/2页1.自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：所述盾构隧道加固体系紧贴既有盾构隧道（A）内侧，由环向的多个弧形的支撑块（B）拼装成环、然后纵向多环拼装组成；支撑块（B）纵向两侧分别设置有纵向凸榫（7）和纵向凹榫（8），环向两侧分别设置有环向凸榫（9）和环向凹榫（10），环向及纵向相邻的支撑块（B）通过彼此的凹榫和凸榫进行拼装。2.根据权利要求1所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：支撑块（B）呈弧板状，内部为支撑骨架，支撑骨架内外两面设置的面板（6）。3.根据权利要求2所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：支撑块（B）的支撑骨架包括环向的两片弧形边框（1）和径向的两片直边框（4），框架内设置有互相垂直交错的径向的直肋板（5）和环向的弧形肋板（2），直肋板（5）与直边框（4）平行，弧形肋板（2）与弧形边框（1）平行。4.根据权利要求3所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：支撑块（B）支撑骨架环向一侧的弧形边框（1）设置有环向凸榫（9），另一侧的弧形边框（1）为带凹槽的弧形边框（3），其凹槽为环向凹榫（10），位置与环向凸榫（9）对应；环向凸榫（9）和环向凹榫（10）均呈块状。5.根据权利要求4所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：支撑块（B）支撑骨架纵向一侧的直边框（4）设置有纵向凸榫（7），另一侧的直边框（4）设置有纵向凹榫（8），位置与纵向凸榫（7）对应；纵向凸榫（7）和纵向凹榫（8）均呈直条形。6.根据权利要求5所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：支撑块（B）的环向接缝与环向的管片接缝（C）错开布置。7.根据权利要求6所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）、直边框（4）、直肋板（5）、纵向凸榫（7）、纵向凹榫（8）、环向凸榫（9）和环向凹榫（10）均为角钢、槽钢或工字钢，面板（6）为钢板，各部分通过焊接方式固定连接。8.根据权利要求7所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：单块支撑块（B）厚度150～300mm，纵向长度为0.8～2.0m，环向弧度为30°～60°，适用于外径6.0～14.0m的盾构隧道；相邻两弧形肋板（2）、两直肋板（5）之间距离为0.3～0.5m；面板（6）厚度为5～20mm。9.根据权利要求8所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：纵向凸榫（7）、纵向凹榫（8）通长设置，纵向凸榫（7）高度和纵向凹榫（8）深度相匹配，为10～50mm；环向凸榫（9）、环向凹榫（10）环向间隔0.3～0.5m，环向凸榫（9）高度和环向凹榫（10）深度相匹配，为10～50mm。10.自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系的施工方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：工厂下料，制作胎膜：2CN110593911A权利要求书2/2页在工厂内，根据实际尺寸下料，并精确制作支撑骨架加工的胎膜；步骤二：制作支撑骨架体系：结合胎膜精确定位弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）、直边框（4）和直肋板（5），将弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）与直边